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等離子體火炬固廢處理

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垃圾滲濾液濃縮液處理方案

1.等離子焚燒系統概述
注:本裝置適合處理固態、半固態、粘稠油狀、液態廢棄物,此類廢棄物在本文中簡稱:物料

等離子火炬焚燒裝置構成:
A、進料、出料裝置:
1、進料水泵。
2、變頻調速螺旋出料裝置。

B、焚燒爐:
1、焚燒爐由多個窯爐單元級聯而成。
2、窯爐單元爲不鏽鋼爐體,內襯陶瓷纖維耐火材料,以耐高溫,耐腐蝕的陶瓷板作窯爐內膽,窯爐單元的設計使用年限爲15年。
3、窯爐單元配置多組等離子火炬及驅動電源,爐溫等工作參數可單獨設置,獨立運行。
4、窯爐單元內置物料攪拌輸送裝置。
5、泄爆裝置

C、等離子火炬二燃室:
1、二燃室由多個燃燒單元級聯而成。
2、燃燒單元爲不鏽鋼爐體,內襯陶瓷纖維耐火材料,以耐高溫,耐腐蝕的陶瓷板作燃燒單元內膽,燃燒單元的設計使用年限爲15年。
3、燃燒單元配置多組等離子火炬及驅動電源,助燃空氣注入設備。
4、泄爆裝置

D、尾氣處理系統:
1、熱交換器回收煙氣余熱
2、除酸塔。 
3、活性炭噴射裝置,噴射活性炭,吸收煙氣中的二噁英。
4、旋风除尘、布袋除尘设备清除烟气中的颗粒物。            
5、有機物分解裝置(等離子電離),以10萬伏高頻交流電場,電離分解有機物脫除率可達80%以上。
6、變頻引風機。
等離子火炬焚燒裝置囊括:等離子火炬、等離子火炬電源、窯爐爐體、窯爐工作模式、攪拌輸送、保溫耐火材料錨固技術等多項發明專利。
等離子焚燒裝置適用固態、半固態、粘稠油狀、液態物料的焚燒處理。

2.等離子焚燒系統工作機理
濃縮液由水泵送入焚燒爐,物料在攪拌輸送裝置作用下,焚燒前移。
等離子體火炬産生穿透力極強的等離子焰,將濃縮液徹底焚燒。
焚燒過程通入1:1.6的過量空氣,物料中有機成分充分焚燒,生成CO2、H2O等單質物質,其中汞、鋅、鉛、錫、銅等重金屬以氧化物形式隨煙氣排出,經活性炭噴射裝置,噴射活性炭富集後處理。
等離子火炬焚燒爐內煙氣與物料逆向運動,助燃空氣由等離子火炬焚燒爐布氣機構輸入爐體。
物料由幹燥區進入焚燒區時含水率已經顯著降低,高溫煙氣自焚燒區經幹燥區與物料相向運動。
焚燒爐工作于微負壓狀態,設有泄爆裝置保證設備安全。
煙氣淨化:堿噴淋+活性炭噴射+袋式除塵+等離子電離裝置。
本項目按照《工業危廢集中焚燒處置工程建設設計技術規範》設計、建造。

裝置處理規模:日處理100噸垃圾滲濾液濃縮液。
3.等離子焚燒系統部件一覽
1、水泵及變頻調速螺旋出料裝置
2、等離子火炬焚燒爐 
3、等離子火炬二燃室
4、煙氣熱回收、堿噴淋急冷裝置
5、旋風除塵、布袋除塵裝置
6、引風機
7、焚燒爐監測裝置
8、焚燒裝置供電系統
9、DCS分散式控制系統
10、報警系統和應急處理安全防爆裝置
11、工藝設備間的連接管道
12、電氣儀表自控系統及配套設施
13、煙囪

4.等離子焚燒系統部件技術參數
4.1等離子體火炬:
工作温度:       850--1100℃      根据工艺要求设定,自动控制。
输出功率:       500kW          自动调节输出功率,精确控制焚烧炉温度。
使用寿命:                       连续工作5000小时  
             
4.2焚燒爐:
等离子火炬焚烧炉  (微负压)     日处理100吨 
送料装置:     以处理量决定进料频度。   
温度传感器:   实时采集温度数据。
泄壓裝置保證設備安全  

4.3二燃室                
等離子火炬及電源、助燃空氣、緊急排放煙囪、出灰口、氧傳感器檢測尾氣氧含量,控制燃燒室進風量,實現富氧焚燒。

4.4煙氣處理系統
余熱回收:    余热交换器降低烟气温度,回收烟气余热提高系统效率。
除酸急冷塔:      30%氢氧化钠溶液,脱除二氧化硫及酸性物质。
活性炭喷射装置:    向烟气管道喷射活性炭吸收烟气中的二噁英及重金属。
除尘:   旋风除尘+布袋除尘器清除烟气中的颗粒物。
等离子电离装置:       含高压电源、等离子反应器等
引风机:    变频调速风机,克服布袋除尘风阻,使焚烧系统工作于微负压状态。
烟  囱          含烟囱、固定风绳等

4.5控制器                       DCS分散式控制系统
温度传感器:                    实时采集温度数据。

5.等離子焚燒系統技術優勢
等離子火炬熱效率高于90%,使用壽命長達5000小時,遠高于國內外同行水平。
運營成本低:直接焚燒物料,無需添加輔助燃料,設備及廠房投資低。
維護成本低:直接焚燒物料,無需添加輔助燃料,設備及廠房投資低。
設備制造標准化:縮短生産周期,降低生産成本,以統一的質量及檢驗標准,流水化的作業方式生産高質量的産品,滿足市場需要。
以日處理100噸物料設備爲例的方案比較:
如物料熱值低,采用流化床處理則必需摻煤助燃,煙氣排放量很大,運營成本居高不下。
等離子火炬焚燒爐可以直接處理固態、半固態、液態物料。
設備處理能力:100t/d。
余熱回收:以熱交換器回收余熱。

工藝流程:
1、等離子火炬焚燒。
2、煙氣淨化:濕幹法+活性炭噴射+袋式除塵。
3、除塵飛灰經鳌和劑和水泥固化處理後填埋,物料焚燒産生的余熱以熱交換器回收利用。
4、設監測、控制、報警和應急處理系統,安裝防爆裝置。
物料由水泵送入焚燒爐焚燒。
焚燒産生的余熱以熱交換器回收。
焚燒煙氣采用濕法+活性炭噴射+袋式除塵淨化工藝,滿足煙氣排放要求。
飛灰采用螯合劑和水泥固化處理,整個生産過程由中央控制室集中控制。

水泵送入等離子火炬焚燒爐,焚燒産生的煙氣由等離子火炬二燃室以900至1100℃高溫在富氧條件下焚燒,徹底清除煙氣中的有機成分。
煙氣經熱交換器、除酸、布袋除塵,由等離子電離裝置脫硝後達標排放。
煙氣排放符合《危險廢物焚燒汙染控制標准》、(GB18484-2001以及征求意見稿)的要求。

物料焚燒系統工作參數:
物料焚燒量 100t/d,焚烧炉出口烟气温度>850℃ ,烟气在焚烧炉内停留时间>2s,烟气在二燃室内停留时间>2s。
煙氣處理是指對物料焚燒後産生煙氣的淨化處理。煙氣處理內容包括HCl、SO2、NOX、粉塵、重金屬及二噁英等有害物的脫除。
煙氣治理系統采用濕法+活性炭噴射+袋式除塵淨化工藝。

烟气处理工藝流程: 
等離子二燃室燃盡尾氣中的有機物之後,由熱交換器(回收煙氣余熱)、脫酸塔(30%氫氧化鈉)脫除二氧化硫、硫化氫等酸性物質。
活性炭噴射系統,吸附煙氣中殘留的重金屬及其它有害物質。
布袋除塵設備:選用耐酸、堿、腐蝕,可以耐受瞬間260℃高溫的布袋除塵設備。
等離子電離有機物處理及脫硝裝置,清除殘存的有機物(包括二惡英等)、氮氧化合物,確保煙氣排放符合國家排放標准。

4、風機:引風機配置變頻調速器,確保系統始終處于微負壓狀態。

5、DCS分散式控制系統:DCS分散式控制系統,分爲現場與控制室監控兩個部分。
控制系統設有系統急停、風機延時關閉等功能,保證設備安全。

6等離子火炬二燃室技術特性如下:
二燃室的结构设计上严格执行“3T”标准,即烟气在二燃室的停留时间>2 秒,二燃室燃烧温度>1100℃,经二燃室的处理烟气中的二噁英等有机物质完全分解。
二燃室內安裝有溫度傳感器、氧傳感器,通過檢測煙氣中的氧含量,調節二燃室進風量,保證有機物充分氧化焚燒。

7不鏽鋼板式熱交換器:不鏽鋼板式熱交換器,降低煙氣溫度,回收煙氣余熱提高系統效率。
急冷降温装置 :烟气在急冷塔内迅速降温至200℃以下(1s内),有效抑制二噁英的再生成。
煙氣中的酸性物質與堿液充分反應中和的同時,吸收、分解煙氣中的有機物(PCDD、PCDF等)和重金屬。
急冷泵爲急冷降溫裝置供給堿液。
堿液池包括濾清、堿液添加裝置。
活性炭喷射系统 :烟气经急冷降温后由活性炭吸附装置吸附清理包括二噁英在内的有机物、重金属和二氧化硫等酸性物质。
旋風除塵器:旋風除塵器,預先清理部分煙塵、顆粒物以延長布袋除塵裝置的使用期限。
布袋除塵:布袋除塵裝置,濾除攔截煙氣中的顆粒物。


8、等離子電離有機物處理及脫硝裝置
等離子電離裝置原理:以高頻交流電場,電離分解有機物、氮氧化合物,脫硝率可達80%以上。

焚烧系统工藝流程:



6. 主要设备说明
等离子火炬隧道窑焚烧装置特点 :
依据三T原则,物料内有机物充分氧化分解,有机物去除率达99.99%以上,有效控制臭气及氮氧化合物产生,烟气无异味、无恶臭、无烟完全燃烧。                    
焚烧装置负荷能力强,足以应付各种热值物料混烧,适用范围广。          
焚燒裝置設計成一定頃斜度,保證物料均勻推進。

等離子火炬隧道窯焚燒爐設計原則:
a. 焚烧温度
焚燒溫度是指物料中的有機物質在高溫下氧化、分解,直至破壞需達到的溫度。一般來說提高焚燒溫度有利于廢物中有毒物質的破壞,並可抑制黑煙的産生,但過高的焚燒溫度會加大了電能的消耗量。
在保證銷毀率的前提下采用適當的焚燒溫度,是系統經濟高效運行的重要措施。

等離子火炬二燃室:
等離子火炬二燃室概述 
等離子隧道窯焚燒産生的煙氣由等離子火炬二燃室,補充足量空氣繼續焚燒。
二燃室溫度T≥1100℃。停留時間t≥2s。
二燃室的燃燒效率≥99.9%,焚毀去除率≥99.99%,有毒成分(有毒氣體和二惡英等)在二燃室得到充分的分解清除。



等離子火炬二燃室特點:
殼體采用不鏽鋼材料制造,內襯厚150mm,可耐受1500℃高溫的陶瓷纖維,不鏽鋼殼體溫度低于80度。
二燃室設有緊急排放煙囪;緊急排放煙囪全自動系統跳脫裝置的開關閥采用氣、電互鎖,響應速度快,即便短時間停電也能正常工作。

除酸急冷塔概述:
急冷塔使用濃度爲35%的NaOH溶液,堿性溶液與酸性氣體反應後生成鹽類,煙氣中水分被蒸發,溫度急劇下降。
急冷塔HCL去除率高于85%,SO2去除率達80%以上,急冷塔較活性炭吸附裝置對各種有機汙染物(如PCDD、PCDF等)及重金屬去除效率高。
急冷塔具有降溫、除酸、除塵多種功能。

活性炭噴射系統:
在急冷塔和布袋除塵器之間串聯幹式反應裝置,利用活性炭吸附煙氣中二噁英以及其他有害氣體。
幹式反應裝置主要設備包括:活性炭料倉、給料裝置、氣送管路和幹式反應器。
料倉中的活性炭粉經給料裝置,由高壓空氣輸送至文丘裏噴射器喉部,當氣固兩相相遇時,由于文丘裏噴射器喉部截面縮小,煙氣速度增加,産生高度紊流使氣、固混合。
活性炭與煙氣中的二噁英及其它碳氫化合物充分接觸吸收。
煙氣先由旋風除塵器濾出部分顆粒物後,進入布袋除塵器。
未吸附完全的活性炭粉末被吸附在布袋表面,繼續中和反應和吸附二噁英及其它碳氫化合物。幹式反應裝置的脫酸效率達到80%以上。

旋風除塵器:旋風除塵器結構簡單,濾除尾氣中部分顆粒物,減輕布袋除塵裝置負荷,延長布袋除塵使用壽命。

等離子有機物處理及脫硝裝置:等離子電離裝置清除殘留的二噁英和氮氧化合物,確保尾氣達標排放。

等離子電離裝置優點:效率高,運行可靠,維護簡便。


7. 电气控制
控制方式:
采用DCS分散式控制系統,對物料處理全過程進行監控。



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